Чому моргає світлодіодна стрічка: причини мерехтіння і способи їх усунення

Світлодіодна стрічка часто використовується для оформлення інтер’єру житлових або адміністративних приміщень. І нехай мода на неї поступово відходить у минуле, попит як і раніше залишається на високому рівні. Обумовлено це кількома чинниками, серед яких – тривалий термін експлуатації (десятки тисяч годин в порівнянні з кількома тисячами у лампи розжарювання) і велика різноманітність кольорів.

На ділі час роботи гнучкої плати менше і збої в роботі відбуваються набагато раніше. Проявляється це в мерехтінні по всій протяжності або на окремих ділянках. Нижче ми постараємося розібратися, чому моргає світлодіодна стрічка і як усунути подібні несправності.

Як влаштована світлодіодна стрічка

Перш ніж приступати до самостійної діагностики освітлювального приладу, важливо вивчити будову та принцип дії. Стандартна довжина стрічки налічує 5 м. На тильну сторону наноситься клей, захований під захисною плівкою, до фронтальної кріпляться світлодіоди. В процесі монтажу захисна плівка легко відділяється від вироби, після чого воно закріплюється на потрібній поверхні. Підстава гнучкої стрічки виконано з діелектричних матеріалів, що забезпечують його безпеку, можливість установки в будь-якій частині будинку.

Світлодіоди, розміщені на передній стороні, заховані під пластиковим захисним шаром. На стрічці led-діоди групуються по 3-4 штуки. Вони з’єднані струмопровідними доріжками, аналогічними тим, які використовуються на звичайних текстолітових платах. Схема обов’язково доповнюється резисторами, які служать для запобігання мерехтіння.

Лампи розжарювання та ртутні вироби перед виходом на повну потужність після включення нагріваються протягом декількох секунд. Принцип роботи світлодіодів побудований на світінні за рахунок проходить струму, тому пристрої, по-перше, відразу після включення працюють на повній яскравості і, по-друге, в процесі роботи не нагріваються. Останнє підвищує загальну безпеку експлуатації.

Є один важливий нюанс. При послідовному підключенні напівпровідників в разі виходу з ладу одного елемента перестає працювати вся ланцюг. Саме тому в якісних стрічках діоди групують по 6-12 штук, поєднуючи створені групи паралельно. У такому випадку при перегорання елемента спостерігається картина, коли не горить окремий, невелику ділянку.

Для зручності на виріб наносять пунктирні лінії, що вказують на місця, де його можна розрізати (паралельні з’єднання). Причому досить озброїтися звичайними ножицями або канцелярським ножем.

Чому шкідлива будь пульсація напруги в джерелі світла

Великі проблеми через зміни світлового потоку виникають в тому випадку, якщо виконуються роботи високої точності.

В окремих документах СНиП записані межі для перепадів освітленості, які становлять від 12 до 20%. Така норма актуальна на виробництві, де виготовляють високоточні вироби або здійснюється складання малих деталей / вузлів. Причини вкрай прості: через постійні перепади очі людини втомлюються, тому робочий припускається помилки при складанні, розташувавши в неправильному порядку елементи і т.п. У підсумку виходить шлюб, що веде до фінансових збитків підприємства і втрати репутації надійного виробника.

Інша картина спостерігається в побуті. Проста лампочка розжарювання функціонує безпосередньо від мережі змінного струму напругою 220 В і промислової частотою 50 Гц. Останній параметр визначає частоту миготіння. Пауза між двома послідовними пульсаціями становить 10 мс – значення настільки мало, що людське око даний процес абсолютно не сприймає. Описана ситуація збережеться колишньої при стабільному напрузі.

У теорії це так, але на практиці в побутової електромережі спостерігаються помітні перепади напруги. Можете переконатися в цьому самостійно, скориставшись тестером або звичайним фільтром з вбудованим конденсатором (ви будете бачити, як мерехтить діодний індикатор). Фактичне значення напруги коливається в діапазоні від 215 до 240 В. Виробники враховують цей факт, тому побутові електричні прилади розраховані на подібну експлуатацію.

Освітленість безпосередньо залежить від напруги, оскільки падіння або збільшення даного параметра впливає на нагрів колби або корпусу (підвищення / зниження). Коефіцієнт пульсації при таких перепадах становить 11,36%.

У побутових мережах спостерігаються більш серйозні перепади, коли напруга зменшується до 190 В. В такому випадку коефіцієнт пульсації виростає до 22%. Дана величина практично відповідає нормам, записаним в СНиП та зазначеним нами раніше (12-20%). Все це актуально для звичайних ламп розжарювання, а у випадку зі світлодіодними виробами картина буде зовсім іншою.

Причини миготіння світлодіодної стрічки

Для початку розглянемо кілька основних причин мерехтіння світлодіодних стрічок.

Блок живлення

Увімкніть диодную стрічку і ретельно вивчіть те, як вона працює. Якщо моргання виникне не відразу, а через кілька секунд (хвилин), то, ймовірно, була допущена помилка при виборі блоку живлення для ланцюга. Він не справляється з поставленим завданням через брак потужності, тому відбуваються перепади напруги (зазвичай зниження). Існує негласне правило, згідно з яким потужність блоку живлення повинна бути на 30% більше значення, необхідного для роботи світлодіодної стрічки.

Прийшовши в магазин, не сподівайтеся на допомогу продавців-консультантів. Далеко не всі компетентні в питаннях застосування електричних приладів. Так, продавець підключить світлодіодну стрічку, вона буде світитися нормально, але вже вдома, через деякий час, мікросхеми нагріються і проблеми вилізуть назовні.

Жоден китайський блок живлення не відповідає тим значенням, які вказані в паспорті. Якщо там пишеться потужність 200 Вт, то сміливо забирайте 25%, оскільки реальне значення в кращому випадку становить 150 Вт.

Уявіть картину: необхідна потужність для підключається плати дорівнює 140 Вт. Підвищивши це значення на 30% (запас потужності), ви приходите до висновку, що необхідний блок живлення на 182 Вт. Недовго думаючи, ви купуєте китайський виріб на 200 Вт, підключаєте стрічку і включаєте її на повну потужність. Вона спалахне і відразу згасне, оскільки спрацьовує захист блоку живлення через перевантаження в ланцюзі.

Головна порада – купуйте джерела живлення перевірених підприємств або в разі придбання китайських підвищуйте потужність в два рази.

При організації підсвічування з світлодіодним стрічки довжиною 15 м і більше рекомендується створювати її з виробів ідентичною моделі одного виробника. У більшості випадків використовуються стрічки з RGB-технологією, що дозволяє пристрою світитися різними кольорами. При виборі неоднакових виробів на певних ділянках включення буде або загальмовується, або взагалі бути відсутнім.

Аналогічна картина може спостерігатися при роботі стрічки від різних блоків живлення. Вихідна напруга на них буде неоднаковим, тому на деяких ділянках кольору будуть змінюватися з деяким запізненням (відставанням).

Інша причина моргання світлодіодної стрічки, яке може відбуватися навіть у вимкненому стані, пов’язана з ситуацією, коли джерело живлення підключається до мережі через звичайний вимикач з індикаторною підсвічуванням. Вже давно доведено, що такі індикатори змушують світитися led-діоди, розташовані в лампочці або стрічці. Тому підключати блок живлення потрібно безпосередньо до автомата електричного щитка або через звичайні вимикачі без індикаторного підсвічування.

Враховуйте терміни експлуатації виробів. Після тривалого застосування блоку живлення протягом кількох років можуть висохнути конденсатори, стабілізуючі напруга, що призведе до зниження їх ємності. Вони ж можуть зовсім вийти з ладу. Огляньте виріб – якщо ємність роздута, то конденсатор не функціонує.

Згодом відбувається природна деградація кристалів в напівпровідниках, що також знижує якість світіння стрічки. Без продуманої системи охолодження процес деградації посилиться, особливо якщо плата періодично піддається впливу падаючих ультрафіолетових променів.

Намагайтеся уникати приклеювання світлодіодним стрічки до дерев’яних або пластикових поверхнях, оскільки це призведе до перегріву навіть найякісніших і фірмових приладів.

неякісне паяння

Гнучкі плати на основі світлодіодів можна паяти за допомогою активних флюсів (кислотних). Порушення цього правила призведе до поступового окислення контактної площадки і втрати з’єднання. У включеному стані спостерігається дивне мерехтіння, після чого перестає функціонувати цілий ділянку ланцюга, розташований за пайкою. Тому важливо дотримуватися правила і рекомендації, пов’язані з пайкою вироби.

Якщо контакт пропав, то розріжте стрічку, видаливши неробочий модуль, і на його місце встановіть новий.

Категорично заборонено паяти стрічку за допомогою паяльника потужністю понад 60 Вт. В іншому випадку перегрівається контакт: якщо мідна майданчик відшарується від доріжки, то з’єднання буде нестійким. Перевірити це легко – притисніть пальцем контакт і переконайтеся, що світ з’явиться і плата буде працювати стабільно. Як тільки відпустіть палець, то світіння пропаде.

Окислення контакту на коннекторах

Одні люди не вміють користуватися паяльником, інші – будь-якими способами намагаються уникати такої роботи. Альтернативним стає з’єднання світлодіодної стрічки за допомогою конекторів.

Застосування таких пов’язано з істотним недоліком – окисленням контактів. Часто вони починають окислюватися в свіжопофарбованих кімнатах, приміщеннях з побіленими стінами, залитої стяжкою, підвищеним рівнем вологості. Через даний коннектор протікає струм силою не більше 10 А. Розрахувати значення просто:

  • стрічка 5 м потужністю 75 Вт має силу струму 6,5 А;
  • метрова стрічка 30 Вт – 12,5 А.

При наявності окислення на контакті і проходженні великого струму відбувається перегрів з подальшим вигоранням. Зрештою, контакт повністю пропадає. Аналогічна картина спостерігається при недостатній площі зіткнення на коннекторе.

Тому ми рекомендуємо ретельно вибирати коннектори.

несправний світлодіод

Розглянуті вище дефекти пов’язані зі стрічками, які працюють на низькій напрузі 12/24/36 В. Однак існують прилади на 220 В. Джерела світла розташовують послідовно на великих ділянках. Наприклад, на одному погонному метрі буде 60 напівпровідників. Якщо вийде з ладу один діод, то відбудуться зміни в працездатності інших. Те ж саме стосується випадків, коли один світлодіод починає мерехтіти.

Підсвічування на 12 В складається з груп діодів, з’єднаних паралельно, тому мерехтіння одного напівпровідника негативно позначається виключно на конкретній групі.

Таким чином, вихід з ситуації простий – визначте несправний діод і перепаяти на його місце новий. Можна піти глобальним шляхом і замінити даний модуль (кластер). Якщо мерехтіння проявляється через деякий час після включення стрічки, то причина криється в несправності одного напівпровідника: відбувається поступовий нагрів і розрив контакту з подальшим загасанням стрічки. Після охолодження світлодіод знову починає працювати. Це повторюється з певною циклічністю.

Контролер і пульт

Якщо діодний стрічка взагалі перестала включатися або працює через раз, то можливою причиною можуть стати сіли батарейки в пульті ДУ, використовуваному для управління контролером з RGB-технологією. Перевірте батарейки в першу чергу. Якщо виріб почне самостійно перемикатися і міняти кольори, то дефекти потрібно шукати в контролері.

Якщо пульт справний, то ніяких подібних перемикань відбуватися не повинно. Щоб переконатися в тому, що пульт не має відношення до самостійних перемикань, просто вийміть з корпусу батарейки.

Інший метод виявлення несправного контролера – видалення приладу з електронної схеми. Подайте харчування на кожен колір окремо. Якщо все працює справно без збоїв, то причина очевидна. Замініть RGB-контролер на новий!

Додаткові джерела неприємного явища

Є ще кілька причин, за якими можуть проявитися несправності в роботі світлодіодної стрічки. Крім сіли батарейок, неправильно припаяних контактів або нестачі потужності причиною мерехтіння може стати технічно невірний монтаж. Можливо, при підключенні були переплутані нуль з фазою.

Для виявлення причин моргання світлодіодної стрічки потрібно оглянути складові електричного кола – гнучку плату, джерело живлення, пульт дистанційного керування та контролер.

Пошук і усунення несправностей

У випадку з блоком живлення кращим виходом стане повна заміна на більш потужне і якісний виріб. Не забувайте про правила установки і експлуатації джерел струму – деякі моделі заборонено зберігати в закритих просторах, включаючи стельові ніші з гіпсокартону.

Якщо ви володієте знаннями в електротехніці, то спробуйте самостійно виявити несправність. Для початку виконайте завмер вихідної напруги в момент мерехтіння світлодіодної стрічки. Знадобиться мультиметр, включений в режим вимірювання постійної напруги. З’єднайте щупи з вихідними контактами блоку живлення. Звичайна одноколірна стрічка працює при напрузі 11-12 В. Для RGB-плат необхідно тестувати кожен колір окремо, при цьому повинні бути отримані аналогічні результати.

Як визначити несправність контролера, ми писали вище.

Якщо виявлений мерехтливий відрізок з трьох діодів на певній ділянці плати, то просто замініть його на новий, забезпечивши якісну пайку. До слова, зовсім не обов’язково демонтувати стрічку. Потрібний відрізок видаляється за допомогою канцелярського ножа. Далі зачистите і залудити мідні контакти і до цього місця приклейте новий відрізок. Дотримуючись полярності, спаяти провідники.

Крім індикаторної підсвічування на вимикачі, поява мерехтіння світлодіодної стрічки в вимкненому стані може бути пов’язано з впливом інших електронних приладів – наприклад, підсвічування, яке регулює яскравість. Щоб довести це, підключіть стрічку безпосередньо до автомата щитка.

Як знайти неробочий світлодіод

З інформації вище ви дізналися, що існує два способи підключення світлодіодів – послідовний і паралельний (групами). Найбільш популярний паралельний метод. У такому випадку при виході з ладу одного світлодіода почне мерехтіти або перестане працювати окремий (зазвичай невеликий) ділянку гнучкою плати. Інша частина стрічки продовжить функціонувати в заданому режимі.

Щоб відшукати несправний світлодіод, використовуйте наступні рекомендації:

  1. Огляньте стрічку візуально, що нерідко дозволяє виявити вигорілий діод. При відсутності явних слідів підгоряння вивчіть поверхню напівпровідника.
  2. Чорна точка на кристалі може вказувати на те, що цей об’єкт буде відразу перегорів або не функціонує належним чином. В цілому потрібно шукати будь-які дефекти, що не спостерігаються на сусідніх деталях.
  3. Виявивши підозрілий діод, продзвоните його. Зробіть аналогічну процедуру для всіх інших напівпровідників на непрацюючому або некоректно функціонуючому ділянці. Вас не цікавить відповідність технічним нормам – просто порівняйте отримані значення на кожній дільниці окремо.
  4. При відсутності мультиметра скористайтеся мідним дротом. З її допомогою слід закоротити підозрілі діоди. Коли виявите несправний, то при його закорачіваніі ділянку ланцюга почне працювати в нормальному режимі.
  5. Ніколи не виключайте ймовірності заводський брак – погану припайку діода. Натисніть на нього, приклавши невелике зусилля. Якщо проблема в припаюванням, то світлодіод почне світитися, як і весь проблемний сегмент ланцюга. В такому випадку допоможе повторна пайка.

Незважаючи на гадану складність конструкції світлодіодної стрічки, наявність великого числа напівпровідників, резисторів і інших елементів ланцюга, ви зможете самостійно виявити причину мерехтіння або несправності окремого ділянки плати. І вже тим більше не потрібно при виявленні дефектів бігти в магазин за новою стрічкою – можливо, причиною є неправильно працює контролер, блок живлення або пульт дистанційного керування. Для початку спробуйте виконати самостійну діагностику, а вже після скористайтеся послугами майстра.